问题 问答题

已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形,距月球表面高度为H,飞行周期为T,月球的半径为R,引力常量为G.求:

(1)月球的质量;

(2)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的近月飞船,则其绕月运行的线速度应为多大.

答案

(1)设月球质量为M,“嫦娥一号”的质量为m,根据万有引力定律和牛顿第二定律,

对“嫦娥一号”绕月飞行有G

Mm
(R+H)2
=m
4π2
T2
(R+H)

解得M=

4π2(R+H)3
GT2

(2)设绕月球表面做匀速圆周运动的飞船的质量为m0,线速度为v0

根据牛顿第二定律,对飞船绕月飞行有G

Mm0
R2
=m0
v02
R

M=

4π2(R+H)3
GT2
,联立可解得v0=
2π(R+H)
T
R+H
R

答:(1)月球的质量为

4π2(R+H)3
GT2

(2)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的近月飞船,则其绕月运行的线速度应为

2π(R+H)
T
R+H
R

选择题
问答题 简答题